ไบโอเอทานอล เป็นไปได้ไหมที่จะเปลี่ยนเป็นเชื้อเพลิงใหม่?

การผลิตไบโอเอทานอล

ไบโอเอธานอล เช่น ไบโอดีเซล ผลิตจากวัสดุจากพืช บ่อยครั้งกว่าพืชอื่น ๆ มีการใช้พืชสองชนิดเพื่อผลิตไบโอเอธานอล: ข้าวโพดและอ้อย ตัวอย่างเช่น การผลิตไบโอเอธานอลในสหรัฐอเมริกาส่วนใหญ่ใช้ข้าวโพดในบราซิล - จากอ้อย อย่างไรก็ตาม พืชชนิดอื่นๆ ที่มีแป้งและน้ำตาลจากพืชในปริมาณสูงสามารถใช้เป็นวัตถุดิบได้ เช่น มันฝรั่ง บีทน้ำตาล มันเทศ ฯลฯ

ในโลก การผลิตไบโอเอธานอลมีการพัฒนามากที่สุดในอเมริกา กำลังการผลิตของบราซิลและสหรัฐอเมริการวมกันคิดเป็นมากกว่าครึ่ง (แม่นยำกว่า มากกว่า 60%) ของการผลิตเชื้อเพลิงนี้ทั่วโลก

โดยพื้นฐานแล้ว ไบโอเอธานอลคือเอทิลแอลกอฮอล์ธรรมดา (หรือเอทานอล) ซึ่งใช้ในการผลิตเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ที่มีสูตรทางเคมีที่รู้จักกันดีคือ C₂H₅OH อย่างไรก็ตาม ไบโอเอทานอลไม่เหมาะสำหรับการบริโภคอาหารเนื่องจากมีสารเติมแต่งพิเศษ สารเติมแต่งเชื้อเพลิง นอกจาก tert-butyl methyl ether (MTBE) ซึ่งเพิ่มความต้านทานการระเบิดของเชื้อเพลิงชีวภาพ ลดการกัดกร่อนของแอลกอฮอล์ และเป็นพาหะของออกซิเจนเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับการเผาไหม้ สารเติมแต่งอื่นๆ จำนวนเล็กน้อยจะถูกเติมลงในไบโอเอธานอล

รู้จักเทคโนโลยีหลายอย่างสำหรับการผลิตไบโอเอธานอล

1. การหมักผลิตภัณฑ์อินทรีย์ รู้จักกันมาตั้งแต่สมัยโบราณและวิธีที่ง่ายที่สุดในการรับเอทิลแอลกอฮอล์ ในระหว่างการหมักยีสต์ของส่วนผสมที่มีน้ำตาลจะได้สารละลายที่มีเอธานอลในปริมาณมวลประมาณ 15% ด้วยความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้น แบคทีเรียยีสต์จะตาย ซึ่งนำไปสู่การหยุดการผลิตเอทิลแอลกอฮอล์ ต่อจากนั้นแอลกอฮอล์จะถูกแยกออกจากสารละลายโดยการกลั่น ปัจจุบันวิธีนี้ไม่ได้ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตไบโอเอธานอล
2. การผลิตโดยใช้ยารีคอมบิแนนท์ วัตถุดิบถูกบดและหมักด้วยกลูโคอะไมเลสและอะไมโลซับทิลิน หลังจากนั้นการกลั่นจะดำเนินการในคอลัมน์เร่งด้วยการแยกแอลกอฮอล์ วิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับอุตสาหกรรมการผลิตไบโอเอทานอล
3. การผลิตไฮโดรไลซิส อันที่จริง นี่คือการผลิตแอลกอฮอล์จากวัตถุดิบที่ประกอบด้วยเซลลูโลสก่อนไฮโดรไลซ์โดยการหมักทางอุตสาหกรรม ใช้เป็นหลักในรัสเซียและประเทศหลังโซเวียตอื่นๆ

ปัจจุบัน การผลิตไบโอเอธานอลของโลกตามการประมาณการต่างๆ ค่อนข้างสั้น 100 ล้านตันต่อปี

ไบโอเอทานอล ราคาต่อลิตร

ต้นทุนการผลิตเอทานอลต่อ 1 ลิตรขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ

1. ต้นทุนเริ่มต้นของวัตถุดิบที่ปลูกเพื่อการแปรรูป
2. ประสิทธิภาพของวัตถุดิบที่ใช้ (เทคโนโลยีการผลิตและอัตราส่วนของเอทานอลที่เกิดกับปริมาณวัตถุดิบที่เกี่ยวข้อง)
3. โลจิสติกส์ของการผลิต (ยิ่งผู้ประกอบการแปรรูปอยู่ใกล้พื้นที่เพาะปลูกด้วยวัตถุดิบมากเท่าไร การผลิตก็จะยิ่งถูกลง เนื่องจากต้นทุนการขนส่งในกรณีของเชื้อเพลิงประเภทนี้มีบทบาทสำคัญมากกว่าในการผลิตน้ำมันเบนซิน)
4. ต้นทุนสำหรับการผลิตเอง (ความสามารถในการผลิตอุปกรณ์, ค่าตอบแทนของคนงาน, ต้นทุนด้านพลังงาน)

ดังนั้นในประเทศต่างๆ ต้นทุนการผลิตไบโอเอธานอล 1 ลิตรจึงแตกต่างกันไป นี่คือต้นทุนเชื้อเพลิงต่อลิตรในบางประเทศของโลก:

• สหรัฐอเมริกา - 0,3 เหรียญ;
• บราซิล - 0,2 ดอลลาร์;
• โดยทั่วไปสำหรับผู้ผลิตในยุโรป - ประมาณ 0,5 ดอลลาร์;

สำหรับการเปรียบเทียบ ต้นทุนการผลิตน้ำมันเบนซินโดยเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 0,5 ถึง 0,8 ดอลลาร์ต่อลิตร ถ้าคุณไม่คำนึงถึงประเทศผู้ส่งออกน้ำมันดิบ เช่น ซาอุดีอาระเบียหรือเวเนซุเอลา ซึ่งน้ำมันเบนซินหนึ่งลิตรมีราคาน้อยกว่าน้ำหนึ่งลิตร

ไบโอเอทานอล E85

บางทีส่วนแบ่งของสิงโตในเชื้อเพลิงทุกประเภทที่มีไบโอเอธานอลอาจถูกครอบครองโดยแบรนด์ E85 เชื้อเพลิงประเภทนี้คือ ไบโอเอธานอล 85% และน้ำมันเบนซินธรรมดา 15%

เชื้อเพลิงเหล่านี้เหมาะสำหรับรถยนต์ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษซึ่งสามารถใช้เชื้อเพลิงชีวภาพได้ พวกเขามักจะระบุว่าเป็นรถยนต์เชื้อเพลิงแบบยืดหยุ่น

ไบโอเอธานอล E85 มีการกระจายอย่างกว้างขวางในบราซิล และยังพบในสหรัฐอเมริกาอีกด้วย ในยุโรปและเอเชีย เกรด E5, E7 และ E10 มักมีปริมาณไบโอเอธานอลอยู่ที่ 5, 7 และ 10 เปอร์เซ็นต์ตามลำดับ ปริมาตรที่เหลือในส่วนผสมเชื้อเพลิงเหล่านี้จะจัดสรรให้กับน้ำมันเบนซินปกติ นอกจากนี้ เมื่อเร็ว ๆ นี้ เชื้อเพลิง E40 ที่มีปริมาณไบโอเอธานอล 40% กำลังได้รับความนิยม

//www.youtube.com/watch?v=NbHaM5IREEo

ข้อดีและข้อเสียของไบโอเอทานอล

อันดับแรก ให้พิจารณาถึงประโยชน์ของไบโอเอธานอล

1. ราคาถูกสัมพัทธ์ของการผลิต โดยมีเงื่อนไขว่าผู้ผลิตในประเทศไม่มีน้ำมันสำรองที่เพียงพอและมีการพัฒนาอุตสาหกรรมพืชผล ตัวอย่างเช่น บราซิลซึ่งมีน้ำมันสำรองอยู่ไม่กี่แห่งทั่วประเทศ แต่ได้พัฒนาการเกษตรและสภาพอากาศที่เอื้ออำนวย การผลิตเชื้อเพลิงจากไบโอเอธานอลจะทำกำไรได้มากกว่า
2. การปล่อยมลพิษทางนิเวศวิทยา ไบโอเอธานอลบริสุทธิ์จะปล่อยเฉพาะน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์เมื่อเผา จะไม่มีการปล่อยไฮโดรคาร์บอนหนัก อนุภาคเขม่า คาร์บอนมอนอกไซด์ กำมะถัน และฟอสฟอรัสออกสู่บรรยากาศเมื่อเครื่องยนต์ทำงานด้วยไบโอเอธานอล จากการประเมินที่ครอบคลุม (โดยคำนึงถึงพารามิเตอร์ทั้งหมดที่ประเมินตามมาตรฐานยูโร) ความบริสุทธิ์ของก๊าซไอเสียนั้นสูงขึ้น 8 เท่าสำหรับเครื่องยนต์ที่ใช้ไบโอเอธานอล
3. ความสามารถในการหมุนเวียน หากปริมาณสำรองน้ำมันมีจำกัด (ข้อเท็จจริงที่พิสูจน์แล้วในปัจจุบัน: ทฤษฎีเกี่ยวกับธรรมชาติของการเกิดใหม่ของน้ำมันเมื่อปล่อยออกจากลำไส้ของโลกถูกปฏิเสธโดยชุมชนวิทยาศาสตร์ของโลก) การผลิตไบโอเอธานอลจะขึ้นอยู่กับผลผลิตของพื้นที่เพาะปลูกเท่านั้น
4. ลดการใช้เชื้อเพลิง โดยเฉลี่ย เมื่อขับขี่ด้วยไบโอเอธานอล ด้วยระบบเชื้อเพลิงที่ได้รับการกำหนดค่าอย่างเหมาะสม เชื้อเพลิงจะประหยัดได้ถึง 15% ในอัตราส่วนปริมาตร ตามอัตภาพ แทนที่จะใช้น้ำมันเบนซิน 10 ลิตร รถยนต์จะใช้ไบโอเอธานอลเพียง 100 ลิตรต่อ 8,5 กิโลเมตร

ข้อเสียของเชื้อเพลิงประเภทนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนที่เกี่ยวข้องกับกองยานพาหนะที่มีอยู่ในปัจจุบันมีนัยสำคัญ

1. การบริโภคไบโอเอธานอลมากเกินไปในรถยนต์ที่ ECU ไม่มีการตั้งค่าสำหรับการทำงานกับเชื้อเพลิงชีวภาพ และโดยทั่วไปมักมีประสิทธิภาพต่ำของมอเตอร์ที่ไม่ได้ออกแบบมาสำหรับเชื้อเพลิงจากพืช ความจริงก็คือความหนาแน่นของพลังงานและอัตราส่วนปริมาตรที่ต้องการของอากาศและเชื้อเพลิงในไบโอเอทานอลแตกต่างจากน้ำมันเบนซิน ทำให้เครื่องยนต์ทำงานไม่เสถียร
2. การทำลายซีลยางและพลาสติก คุณสมบัติของยางและพลาสติกที่ทำให้วัสดุเหล่านี้มีความเป็นกลางอย่างแท้จริงเมื่อเทียบกับตัวพาพลังงานปิโตรเลียมไม่สามารถทนต่อสารเคมีต่อเอทานอลได้ และซีลซึ่งสามารถทนต่อปฏิกิริยากับน้ำมันเป็นเวลาหลายทศวรรษ จะถูกทำลายภายในเวลาไม่กี่เดือนจากการสัมผัสกับแอลกอฮอล์อย่างต่อเนื่อง
3. ความล้มเหลวอย่างรวดเร็วของเครื่องยนต์ที่ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อขับเคลื่อนด้วยไบโอเอธานอล สืบเนื่องมาจากสองข้อก่อนหน้านี้

จากที่กล่าวมาข้างต้น เราสามารถสรุปได้ว่าไบโอเอทานอลจะเป็นทางเลือกที่ดีเยี่ยมสำหรับน้ำมันเบนซินทั่วไป หากรถยนต์ได้รับการออกแบบสำหรับเชื้อเพลิงประเภทนี้

ไบโอเอทานอลในรถของคุณ: เพื่อนหรือศัตรู?